專利名稱：干涉圖變倍無畸變采集裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種干涉圖采集裝置，特別是一種干涉圖變倍無畸變采集裝置。
二背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的光學(xué)干涉儀主要通過目視觀察干涉圖，或者附加照相光路拍攝干涉圖。經(jīng)過幾十年的演變，傳統(tǒng)的干涉儀，不論是斐索型還是泰曼型干涉儀，仍在工廠、科研院所廣泛使用，它們具有簡單、直觀等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)也很明顯，已經(jīng)滿足不了研究人員和工業(yè)化生產(chǎn)快速、智能化、高精度的測(cè)試需求，缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在(1)目視估測(cè)精度低，受操作人員經(jīng)驗(yàn)因素影響大；(2)照相分析進(jìn)行定量檢測(cè)花費(fèi)時(shí)間長、勞動(dòng)強(qiáng)度大，測(cè)量精度仍不是很高，不能實(shí)時(shí)獲得測(cè)試結(jié)果；(3)獲得的波面判讀指標(biāo)少，一般只是用光圈、局部光圈等參數(shù)作為產(chǎn)品指標(biāo)，不能與目益提高的多參數(shù)加工質(zhì)量要求相適應(yīng)；(4)不能進(jìn)行波面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與運(yùn)算，一般不能對(duì)多個(gè)波面進(jìn)行處理，不能進(jìn)行系統(tǒng)質(zhì)量校正、絕對(duì)檢驗(yàn)以及對(duì)多個(gè)測(cè)試結(jié)果的實(shí)時(shí)處理，不利于數(shù)據(jù)庫的建立與檔案數(shù)據(jù)處理。
隨著現(xiàn)代光干涉技術(shù)、精密機(jī)械、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字波面移相干涉儀應(yīng)運(yùn)而生，除了繼承傳統(tǒng)干涉儀所具有的優(yōu)點(diǎn)外，它還有兩個(gè)方面的特點(diǎn)(1)在硬件上，干涉儀能產(chǎn)生符合移相干涉術(shù)分析算法要求的干涉圖；(2)在軟件上，數(shù)字化的干涉圖分析系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N不同測(cè)試口徑的波面進(jìn)行分析，具有干涉圖采集、處理、波面圖形繪制等功能。因此，在數(shù)字波面移相干涉儀中，干涉圖采集的無畸變共軛技術(shù)和被測(cè)物體的變倍、視場(chǎng)光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)整技術(shù)顯得特別重要。國內(nèi)外對(duì)干涉圖處理技術(shù)研究頗多，但均不能實(shí)現(xiàn)干涉圖變倍無畸變采集的技術(shù)。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于不同測(cè)試口徑的干涉圖變倍無畸變采集能自動(dòng)變倍和進(jìn)行光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)整的干涉圖變倍無畸變采集裝置。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案是一種干涉圖變倍無畸變采集裝置，包括干涉儀，該干涉儀的測(cè)試口下方設(shè)置測(cè)試物，從測(cè)試物返回到干涉儀的測(cè)試波面與干涉儀內(nèi)部的參考波面形成干涉場(chǎng)，會(huì)聚的干涉場(chǎng)從干涉儀的輸出口輸出，在干涉場(chǎng)的會(huì)聚點(diǎn)設(shè)置一個(gè)針孔濾波器，第一成像物鏡將干涉場(chǎng)共軛成像在旋轉(zhuǎn)毛玻璃上，并以此像為物通過變焦物鏡和第二成像物鏡共軛成像在固體攝像機(jī)的靶面上；旋轉(zhuǎn)毛玻璃位于變焦物鏡的焦面上，固體攝像機(jī)的靶面位于第二成像物鏡的焦面上；旋轉(zhuǎn)毛玻璃、變焦物鏡、第二成像物鏡和固體攝像機(jī)依次沿光軸固定在基板上，基板安裝導(dǎo)軌上，固體攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)相連。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是(1)可以對(duì)不同口徑的測(cè)試波面進(jìn)行干涉圖變倍無畸變采集，并對(duì)進(jìn)入固體攝像機(jī)的光強(qiáng)可進(jìn)行調(diào)節(jié)；(2)各部件加工方便，易于在干涉儀中進(jìn)行安裝和控制，具備小型、輕量化的特點(diǎn)；(3)具有較廣泛的通用性，因?yàn)橹灰鶕?jù)干涉儀的口徑，合適地選擇第一成像物鏡，其余的部件則不需要改變，故可用于目前所有干涉儀的圖像采集系統(tǒng)。
四

附圖是本實(shí)用新型的干涉圖變倍無畸變采集裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理。
結(jié)合附圖，在干涉儀1的測(cè)試口1a下方設(shè)置測(cè)試物2，干涉儀1內(nèi)部的準(zhǔn)直光束從測(cè)試口1a射出并投向測(cè)試物2，從測(cè)試物2返回的測(cè)試波面又重新進(jìn)入干涉儀1內(nèi)部。該測(cè)試波面與干涉儀1內(nèi)部的參考波面發(fā)生干涉，形成干涉場(chǎng)，干涉場(chǎng)的口徑取決于測(cè)試物2的口徑。會(huì)聚的干涉場(chǎng)從干涉儀1的輸出口1b輸出，在干涉場(chǎng)的會(huì)聚點(diǎn)放置一個(gè)針孔濾波器3濾去雜散光，并由第一成像物鏡4將測(cè)試物2的測(cè)試波面與參考波面形成的干涉場(chǎng)共軛成像在旋轉(zhuǎn)毛玻璃5上，并以此像為物通過變焦物鏡6和第二成像物鏡7共軛成像在固體攝像機(jī)8的靶面上。旋轉(zhuǎn)毛玻璃5位于變焦物鏡6的焦面上，固體攝像機(jī)8的靶面位于第二成像物鏡7的焦面上。旋轉(zhuǎn)毛玻璃5、變焦物鏡6、第二成像物鏡7和固體攝像機(jī)8依次沿光軸11固定在基板10上，基板10安裝導(dǎo)軌9上，該基板10與電機(jī)可以沿光軸11作前后運(yùn)動(dòng)。根據(jù)測(cè)試物2的位置，基板10沿光軸作前后移動(dòng)調(diào)節(jié)，可以把該物共軛成像在旋轉(zhuǎn)毛玻璃5上。這里采用了二級(jí)共軛成像光路，實(shí)現(xiàn)了干涉圖的無畸變共軛采集。
變焦物鏡6還能夠?qū)Σ煌瑴y(cè)試口徑的干涉場(chǎng)進(jìn)行變倍處理，使干涉圖適當(dāng)充滿固體攝像機(jī)8的靶面，以獲得足夠的波面信息。透鏡6a、6c、6d和可變光闌6b組成變焦物鏡6，可變光闌6b設(shè)置在透鏡6a、6c之間。變焦物鏡6在變倍過程中通過調(diào)節(jié)內(nèi)部可變光闌6b的大小，還可以控制進(jìn)入固體攝像機(jī)8的光強(qiáng)，使得固體攝像機(jī)8的光敏元件工作在線性區(qū)。固體攝像機(jī)8采集的干涉圖通過電纜輸入計(jì)算機(jī)12進(jìn)行數(shù)字化分析處理。因此，本實(shí)用新型還具有干涉圖變倍和光強(qiáng)調(diào)整的功能。
權(quán)利要求1.一種干涉圖變倍無畸變采集裝置，包括干涉儀[1]，干涉儀[1]的測(cè)試口[1a]下方設(shè)置測(cè)試物[2]，從測(cè)試物[2]返回到干涉儀[1]的測(cè)試波面與干涉儀[1]內(nèi)部的參考波面形成干涉場(chǎng)，會(huì)聚的干涉場(chǎng)從干涉儀[1]的輸出口[1b]輸出，其特征在于在干涉場(chǎng)的會(huì)聚點(diǎn)設(shè)置一個(gè)針孔濾波器[3]，第一成像物鏡[4]將干涉場(chǎng)共軛成像在旋轉(zhuǎn)毛玻璃[5]上，并以此像為物通過變焦物鏡[6]和第二成像物鏡[7]共軛成像在固體攝像機(jī)[8]的靶面上；旋轉(zhuǎn)毛玻璃[5]位于變焦物鏡[6]的焦面上，固體攝像機(jī)[8]的靶面位于第二成像物鏡[7]的焦面上；旋轉(zhuǎn)毛玻璃[5]、變焦物鏡[6]、第二成像物鏡[7]和固體攝像機(jī)[8]依次沿光軸[11]固定在基板[10]上，基板[10]安裝導(dǎo)軌[9]上，固體攝像機(jī)[8]與計(jì)算機(jī)[12]相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干涉圖變倍無畸變采集裝置，其特征在于變焦物鏡[6]由透鏡[6a]、[6c]、[6d]和可變光闌[6b]組成，可變光闌[6b]設(shè)置在透鏡[6a]、[6c]之間，通過變焦物鏡[6]對(duì)旋轉(zhuǎn)毛玻璃[5]上干涉場(chǎng)的像進(jìn)行變倍處理，使干涉圖適當(dāng)充滿固體攝像機(jī)[8]的靶面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干涉圖變倍無畸變采集裝置，其特征在于基板[10]與電機(jī)連接，在導(dǎo)軌[9]上滑動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種干涉圖變倍無畸變采集裝置。在干涉場(chǎng)的會(huì)聚點(diǎn)設(shè)置一個(gè)針孔濾波器，第一成像物鏡將測(cè)試物的物場(chǎng)共軛成像在旋轉(zhuǎn)毛玻璃上，并以此像為物通過變焦物鏡和第二成像物鏡共軛成像在固體攝像機(jī)的靶面上；旋轉(zhuǎn)毛玻璃位于變焦物鏡的焦面上，固體攝像機(jī)的靶面位于第二成像物鏡的焦面上，旋轉(zhuǎn)毛玻璃、變焦物鏡、第二成像物鏡和固體攝像機(jī)等部件沿光軸固定在基板上，基板安裝導(dǎo)軌上，固體攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)相連。本實(shí)用新型可對(duì)不同口徑的測(cè)試物進(jìn)行干涉圖變倍無畸變采集，對(duì)進(jìn)入固體攝像機(jī)的光強(qiáng)可調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)緊湊，可用于目前所有干涉儀的圖像采集系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G02B27/00GK2679707SQ200420025400
公開日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者何勇, 高志山, 朱日宏, 陳磊, 王青, 烏蘭圖雅, 郭仁慧, 沈華 申請(qǐng)人:南京理工貝索光電科技有限公司